服务注册与发现

发表于 2021-03-2 更新于 2026-06- 10

作者 Administrator

44~57 分钟 阅读

为了避免单点故障，微服务架构下会采取集群方式的高可用部署

注册中心解决的问题
1.维护集群的每个节点的请求地址
2.防止请求发送到已宕机的节点上造成请求失败
注册中心功能
1.服务地址管理
2.服务注册
3.服务动态感知

ZooKeeper、Eureka、Consul、Etcd、Nacos等组件都可以实现以上功能

什么是Alibaba Nacos
- ！！！踩坑：Nacos编译后的版本不支持Mysql8
- Nacos的关键特性
Nacos的基本使用
Nacos的高可用部署（集群）
- 安装配置环境要求
Dubbo使用Nacos实现注册中心
- 接口暴露模块
- 接口实现模块
Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery整合
Nacos实现原理分析
- Nacos架构图
- 注册中心的原理
解读Nacos源码
- Spring Cloud注册服务
- Spring Cloud集成Nacos的实现过程

什么是Alibaba Nacos

官网地址： https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html

Nacos致力于解决为服务中的统一配置、服务注册与发现，帮助开发者快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理
看到nacos修复一个安全漏洞，🤣！！！
企业微信截图_5e85381e-21df-4fc9-9231-0c7671651427
Nacos地图
nacosMap

！！！踩坑：Nacos编译后的版本不支持Mysql8

如果需要支持使用Mysql8，需要自己下载源码修改支持Mysql8的依赖后再编译

Nacos的关键特性

服务发现和服务健康检测
1.消费者可适用DNS、HTTP、API查找和发现服务
2.提供对服务的实时的健康检查，阻止向不健康主机或服务实例发送请求
3.提供统一的健康检查仪表盘，帮助根据健康状态管理服务的可用性及流量
动态配置服务
1.动态配置服务可去中心化，配置变更时不用重新打包部署，配置管理变得更加高效和敏捷
2.简洁易用的UI帮助用户管理所有服务和应用
动态DNS服务
更容易实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制
服务及其元数据管理
管理数据中心所有的服务及元数据

Nacos的基本使用

基于Java编写，需要JRE环境

Nacos的安装

https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start.html
官网说的很详细，不再赘述，贴个图，我选择编译好的1.4.1版本

Nacos服务注册与发现相关API说明

官网提供了Java SDK和Open API，其他语言的SDK非官方发布，官网也说的很详细，简单罗列服务注册相关核心接口

注册实例

将服务地址信息注册到Nacos Server

OPAPI
Java SDK

获取全部实例列表

OPAPI
Java SDK

监听服务

监听指定服务下的实例变化，让客户端及时感知服务提供者实例变化

OPAPI

和获取全部实例列表的API是一样的
Java SDK

Nacos集成Spring Boot实现服务注册与发现

实现一个简单的服务注册与发现

1.添加nacos注册中心依赖

 <dependency>
            <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
            <artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>0.2.4</version>
        </dependency>

2.使用Nacos的@NacosInjected注解注入Nacos的NamingService，通过getAllInstances方法可得到所有实例

@RestController
public class DiscoveryController {

    @NacosInjected
    private NamingService namingService;

    @GetMapping("/discovery")
    public List<Instance> get(@RequestParam String serviceName) throws NacosException {
        return namingService.getAllInstances(serviceName);
    }
}

添加配置文件

nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

单机启动Nacos(sh startup.sh -m standalone)及该项目
根据Open API调用查询名为example的提供者，返回空对象
利用Open API向Nacos注册提供者

注册成功后Nacos控制台可以查看到刚刚注册的提供者信息
由于Nacos的心跳机制健康检查，几秒后该服务提供者会从Nacos删去信息

Nacos的高可用部署（集群）

分布式架构中，任何中间件及应用都不应该单点存在，开源组件一般都支持高可用集群解决方案。
类似于ZooKeeper和Redis，Nacos集群也采用主从节点，其数据一致性算法采用Raft和Redis Sentinel选举一样

安装配置环境要求

JDK1.8及以上
Maven3.2及以上
MySQL
...

官网有详细步骤不细说

Dubbo使用Nacos实现注册中心

Dubbo支持多种注册中心

接口暴露模块

public interface IHelloService {

    String sayHello(String name);
}

接口实现模块

依赖

dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <artifactId>nacos-sample-api</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
            <artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>0.2.4</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>com.alibaba.spring</groupId>
                    <artifactId>spring-context-support</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.5</version>
        </dependency>

接口实现类及启动类

@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService {

    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello World:"+name;
    }
}

@DubboComponentScan
@SpringBootApplication
public class NacosSampleProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosSampleProviderApplication.class, args);
    }

}

Nacos控制台数据

Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery整合

Spring Cloud Alibaba Nacos Discovery可以基于Spring Cloud规范快速接入Nacos，实现服务注册与发现

服务端

接口暴露模块

public interface IHelloService {
    String sayHello(String name);
}

接口实现模块

项目依赖

 <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-nacos-sample-api</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
            <version>2.1.1.RELEASE</version>
        </dependency>

实现类

@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService {

    @Override
    public String sayHello(String s) {
        return "Hello World:"+s;
    }
}

启动类

@SpringBootApplication
public class SpringCloudNacosSampleProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudNacosSampleProviderApplication.class, args);
    }
}

配置文件

spring.application.name=spring-cloud-nacos-sample

dubbo.scan.base-packages=com.gupaoedu.book.nacos.bootstrap

dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880
#Dubbo注册中心挂载到Spring Cloud注册中心，不配置会报没有注册中心的错误错
dubbo.registry.address=spring-cloud://localhost
#Nacos注册中心地址
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

启动提供者

消费端

项目依赖

 <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
            <version>2.1.1.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-nacos-sample-api</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            <version>2.1.1.RELEASE</version>

配置文件

dubbo.cloud.subscribed-services=spring-cloud-nacos-sample
dubbo.scan.base-packages=com.gupaoedu.book.nacos.bootstrap
spring.application.name=spring-cloud-nacos-consumer
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848

远程引用类

@RestController
public class HelloController {

    @Reference
    private IHelloService helloService;

    @GetMapping("/say")
    public String sayHello(){
        return helloService.sayHello("Mic");
    }
}

启动类

@SpringBootApplication
public class SpringCloudNacosConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudNacosConsumerApplication.class, args);
    }
}

启动项目，调取接口

总结

Zookeeper和Nacos基于Spring Cloud标准实现，所以集成方式差不大多

Nacos实现原理分析

Nacos架构图

https://nacos.io/zh-cn/docs/architecture.html
官网N多架构图，贴一张
1561217892717-1418fb9b-7faa-4324-87b9-f1740329f564

Provider APP：服务提供者
Consumer APP：服务消费者
Name Server：通过VIP（Vritual IP）或者DNS实现Nacos高可用集群路由
Nacos Server：Nacos服务提供者，包含：
1.Open API：功能访问入口
2.Config Service：配置服务
3.Name Service：名字服务
4.Consistency Protocol：一致性协议，实现集群节点数据同步使用Raft算法
Nacos Console：Nacos控制台

注册中心的原理

注册中心的功能体现

服务实例在启动时注册到服务注册表，关闭时注销
消费者轮询查询注册表，获得可用实例
注册中心可以调用服务实例的健康检查API验证其能否处理请求

解读Nacos源码

分析：

服务注册
服务地址的获取
服务地址变化感知

Spring Cloud注册服务

Spring Cloud规范提供服务注册标准的接口为ServiceRegistry，集成到Spring Cloud中实现注册服务的组件都需要实现该接口

package org.springframework.cloud.client.serviceregistry;

public interface ServiceRegistry<R extends Registration> {
    void register(R registration);

    void deregister(R registration);

    void close();

    void setStatus(R registration, String status);

    <T> T getStatus(R registration);
}

Spring Cloud集成Nacos的实现过程

spring.factories文件类里面包含自动装配的信息，这也是SpringBoot自动装配的原理，
AutoServiceRegistrationAutoConfiguration是实现自动装配服务注册相关的配置类

@Configuration
@Import({AutoServiceRegistrationConfiguration.class})
@ConditionalOnProperty(
    value = {"spring.cloud.service-registry.auto-registration.enabled"},
    matchIfMissing = true
)
public class AutoServiceRegistrationAutoConfiguration {
    @Autowired(
        required = false
    )
    private AutoServiceRegistration autoServiceRegistration;
    @Autowired
    private AutoServiceRegistrationProperties properties;

    public AutoServiceRegistrationAutoConfiguration() {
    }

    @PostConstruct
    protected void init() {
        if (this.autoServiceRegistration == null && this.properties.isFailFast()) {
            throw new IllegalStateException("Auto Service Registration has been requested, but there is no AutoServiceRegistration bean");
        }
    }
}

//其他源代码略
//TODO

Spring Cloud Alibaba 微服务原理与实践

微服务

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